肝硬化高危结节多模态MR影像早期诊断系统构建

Hepatocellular carcinoma (HCC) is highly prevalent in China. Pathologically, most HCCs evolve from liver cirrhotic nodules. Therefore, early detection and evaluation of cirrhotic nodules in patient at high risks of developing HCCs are vital for the proper clinical management of liver cirrhosis and improving the prognosis of HCC patients. Currently, clinical practice guidelines from home and abroad all identified imaging examination as the major technique for liver cirrhosis surveillance. Previous studies, in accordance with our preliminary research suggested that imaging examination, especially magnetic resonance imaging (MRI), can effectively detect cirrhotic nodules and probably evaluate the pathologic stages of cirrhotic nodules. However, precise assessment of high-risk liver cirrhotic nodules remains a challenge. This study aims to assess the diagnostic performances of several MRI modalities, separately, in predicting high-risk cirrhotic nodules, by establishing a pig liver cirrhosis model which can highly imitate the progress of cirrhotic nodules in human, and in clinical trials. Based on this, we intend to develop a diagnostic algorithm for high-risk cirrhotic nodules by performing a big data analytics on the weighted multimodal MRI parameters, laboratory serology results and other significant clinical information, and to validate its diagnostic performance and clinical utility.

我国是肝癌的高发国家，大多数肝癌是由肝硬化结节演变而来，因此肝硬化高危结节的早期检出与评估对肝硬化临床管理和提高肝癌患者预后非常重要。国内外相关指南和共识均提出，影像学检查是监测肝硬化进展的主要手段。既往较多研究以及我们的前期研究提示影像学检查，特别是MRI检查能有效检出肝硬化结节以及大致评估结节的病理阶段，但目前仍缺乏对肝硬化高危结节的准确评估方法。本研究拟采用建立最接近人肝癌的猪肝癌实验动物模型和临床试验，评价多种MRI技术各自对肝硬化高危结节预测的准确性，在此基础上我们将结合多模态MR技术、相关实验室参数及其他重要的临床标志物，进行大数据分析，推导数学模型并验证、修正，以期建立一个行之有效的肝硬化高危结节早期预测与诊断系统。

肝硬化高危结节的早期检出及定性诊断对于制定最佳临床决策和提高患者预后非常重要。然而诊断金标准病理检查有创，受部位及技术限制，假阴性率较高，不适用于筛查和反复随访监测。磁共振成像安全无创、可重复性高，有优异的组织分辨率和丰富的组织显示特性，是诊断肝硬化结节敏感度最高的影像学方法。多参数磁共振序列不仅能够反映肝细胞的成分改变，还能够深入探索组织的弥散、灌注特性，有助于病灶的检出及功能评估，因此建立一个基于多模态MR技术的肝硬化高危结节早期预测与诊断系统至关重要。本研究构建了巴马猪肝纤维化/肝硬化模型，通过定期进行多模态影像扫描、病理活检及血清学检查监测疾病的发生发展；同时前瞻性纳入了肝硬化高危结节/肝细胞癌患者的多模态影像数据、临床信息及病理数据，建立肝癌高危患者的简化磁共振扫描序列，并验证临床诊断模型效能。结果显示随着肝纤维化的进展，动物肝脏的表观弥散系数明显降低，肝脏硬度值明显增高。临床实验中，基于钆塞酸二钠增强磁共振扫描的“肝胆期+弥散加权成像”诊断模型在肝癌高危患者中的诊断效能最佳，在小于2厘米的肝硬化高危结节中，该模型在早期肝癌诊断的敏感度为90.16%，特异度为87.5%，准确率为89.86%。此外，研究发现在肝癌高危人群的多模态磁共振成像中，动脉期强化、门脉期廓清、肝胆期低信号、弥散加权高信号、T2加权中高信号征象对肝细胞癌诊断的准确率分别为75.09%，85.28%，86.04%，81.89%，75.85%。研究证实多模态MR影像指标能较准确地对肝纤维化/肝硬化/肝细胞癌进行定性、定量评估；建立的简化磁共振扫描方案可保证高危结节的检出并优化临床扫描流程；构建的肝硬化高危结节诊断模型可准确诊断早期肝癌，助力肝癌的精准诊疗。